◎ 李 杰,李 珍,胡新新,王翻紅,勞 斐
(1.烏魯木齊譜尼測試科技有限公司,新疆 烏魯木齊 830000;2.新疆神州瑞霖環(huán)境檢測技術(shù)有限公司,新疆 烏魯木齊 830000)
茶飲料,以茶葉的水提取液或其濃縮液、速溶茶粉為原料,經(jīng)過一系列包括澄清、濃縮、滅菌、干燥等工序加工而成的飲品[1]。在中國,每年約有15 000 t 的濃縮茶,而茶飲料的產(chǎn)量達(dá)到800萬t以上,其中40%由綠茶加工而成。因其具有抗高血壓、抗誘變、抗氧化、抗癌、降低膽固醇、預(yù)防心血管疾病等諸多保健功效,而備受消費(fèi)者青睞[2-3]。
目前,離子色譜法、原子吸收光譜法、火焰光度法、原子熒光光譜法、ICP-OES等已被廣泛應(yīng)用于元素含量分析領(lǐng)域[4-6]。ICP-OES可實(shí)現(xiàn)同時(shí)對多元素進(jìn)行分析,且檢出限低(達(dá)ppb級(jí))、靈敏度高、動(dòng)態(tài)線性范圍寬、準(zhǔn)確度和精密度良好,使用范圍比電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)更廣。2018年,MENOUTIS等[7]采用軸向ICP-OES對口服藥物中17種低含量的元素雜質(zhì)進(jìn)行測定,使用超聲霧化器配合水平觀測模式代替ICP-MS。
對綠茶中的鋁、鉀、鈉、鎂、鈣、鎳、銅、錳、鈦、鋅、鐵11種金屬元素分別測定時(shí)需要用到石墨爐原子吸收光譜法、原子熒光光譜法、火焰光度法,耗費(fèi)人力多,且測定周期長。本文采用電感耦合等離子體光譜法(ICP-OES)同時(shí)測定綠茶中的11中金屬元素,耗時(shí)短、精密度高,具有良好的市場前景。
1.1.1 試劑
硝酸、高氯酸均為優(yōu)級(jí)純,氬氣(Ar)≥ 99.995%,標(biāo)準(zhǔn)溶液:鋁標(biāo)液(1 000 μg·mL-1)、鈣標(biāo)液(1 000 μg·mL-1)、鈦標(biāo)液(1 000 μg·mL-1)、鐵標(biāo)液 (1 000 μg·mL-1)購于國家鋼鐵材料測試中心鋼鐵研究總院;鉀標(biāo)液(1 000 μg·mL-1)、鎂標(biāo)液(1 000 μg·mL-1)、鈉標(biāo)液(1 000 μg·mL-1)、錳標(biāo)液(1 000 μg·mL-1)、鋅標(biāo)液(1 000 μg·mL-1)購于國家有色金屬及電子材料分析測試中心;鎳標(biāo)液(1 000 μg·mL-1)、銅標(biāo)液 (1 000 μg·mL-1)購于上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司。
1.1.2 儀器設(shè)備
Agilent 5110 VDVICP-OES電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(美國安捷倫科技公司)、BSA224S電子天平(賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司)、HD-350C石墨電熱板(湖南昊德儀器設(shè)備有限公司)。
1.1.3 儀器條件
波長分別為:鋁:396.152 nm;鉀:766.491 nm;鎂:279.553 nm;鈉:589.592 nm;鈣:396.847 nm;鎳:231.604 nm;銅:327.395 nm;錳:257.610 nm;鈦:336.122 nm;鋅:213.857 nm;鐵:238.204 nm。背景校正:擬合;觀察方式:軸向(K、Ca、Na、Mg徑向);霧化器流量:1.00 L· min-1;等離子體氣流量: 15.0 L· min-1;輔助氣流量:1.00 L·min-1。
1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的配制
分別準(zhǔn)確吸取適量標(biāo)準(zhǔn)溶液,用5%硝酸溶液逐級(jí)稀釋配成所需混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。
1.2.2 試樣前處理
用移液管準(zhǔn)確吸取2.00 mL混勻試樣于100 mL玻璃燒杯中,分別加10 mL硝酸,0.5 mL高氯酸,于石墨電熱板上消解至冒白煙,消化液略帶黃色,冷卻,用水定容至25 mL,混勻備用,同時(shí)做空白試驗(yàn)。
測定混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的各個(gè)濃度點(diǎn),并繪制成標(biāo)準(zhǔn)曲線;將樣品空白連續(xù)進(jìn)樣11次,由強(qiáng)度的3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差除以斜率計(jì)算出檢出限,進(jìn)行結(jié)果比較。由表1可知,該方法的檢出限為0.000 2~0.083 2 mg·L-1,相關(guān)系數(shù)為0.999 64~0.999 96。
表1 11種元素的線性范圍和檢出限表
取各元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液重復(fù)進(jìn)樣6次,結(jié)果見表2。各元素的濃度相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為0.17%~0.44%,RSD均小于5%。
表2 精密度測試結(jié)果表
分別移取2.00 mL、5.00 mL和10.00 mL各元素的標(biāo)準(zhǔn)溶液(標(biāo)曲最大點(diǎn)),加入樣品中,按1.2.2同法處理,上機(jī)測定,結(jié)果見表3。11種元素的回收率為94.0%~113.4%。
表3 回收率測試結(jié)果表
該試驗(yàn)建立了電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定綠茶中11種重金屬元素的檢測方法。結(jié)果表明,該方法檢出限為0.000 2~0.083 2 mg·L-1,相關(guān)系數(shù)為0.999 64~0.999 96,各元素的濃度相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為0.17%~0.44%,RSD均小于5%,回收率為94.0%~113.4%。該方法線性好、檢出限低、精密度高、重現(xiàn)性好,可以滿足同時(shí)測定多種重金屬元素的技術(shù)要求。